Руководство по решению тепловых, сопряженных, гидрогазодинамических задач (1050672), страница 66
Текст из файла (страница 66)
Передвыполнением структурного анализа команды DAMORPH, DVMORPH, и DEMORPHтребуют, чтобы начальные условия были удалены со всех узлов элементов нулевого типа внеструктурных областях. Для удаления начальных условий используйте команду ICDELE.Алгоритм морфинга в ANSYS использует логику проверки формы для оценки применимостиэлемента для последующих решений. Алгоритм запрашивает тип трансформируемыхэлементов для выяснения параметров проверки формы.
В некоторых моделях элементы втрансформируемой области могут быть нулевого типа. В этом случае критерий проверкиформы может и не быть таким строгим как критерий проверки формы для определенноготипа элемента. Это может привести к краху проверки формы во время последующегорешения. Для избежания этой проблемы, измените тип элемента с нулевого передвыполнением команды морфинга.Смещения, полученные в результате проведения структурного анализа должны быть в базеданных перед выполнением команды трансформации. Результаты будут находиться в базепосле структурного решения или после чтения файла результатов (команда SET в POST1).Структурные узлы модели переместятся в деформированную позицию, определенную повычисленным смещениям.
Если вы проводите последующий структурный анализ, то вданном случае следует восстанавливать первоначальное положение структурных узлов. Этоможно сделать, выбрав структурные узлы и после этого выполнив команду UPCOORD сFACTOR = -1.0Команда:UPCOORD,FactorGUI:Main Menu> Solution> Load Step Opts> Other> Updt Node CoordМорфинг сетки поддерживает все двумерные модели с сеткой, состоящей изчетырехугольных, треугольных элементов высокого или низкого порядка. Для двумерныхмоделей, все узлы и элементы должны быть в одной и той же плоскости.
Не поддерживаютсяискривленные поверхности. В 3-D поддерживаются модели со следующими опциямиморфинга и конфигурацией формы:•••••Все четырехгранные элементы - (поддерживается морфинг и повторное неложениесетки)Все блочные элементы - (поддерживается морфинг)Все клинообразные элементы - (поддерживается морфинг)Комбинация элементов пирамида - четырехгранник - (морфинг)Комбинация элементов блок - клин - (морфинг)Морфинг наиболее вероятно подойдет для сеток с единообразными элементами (элементысозданные при помощи SMRTSIZE).
Морфинг не применим к сильно деформированнымэлементам.На рисунке приведен брусок, находящийся в электростатическом поле. Площадь 1 (area 1)представляет модель бруска, и площадь 2 представляет электростатичную область. По этомусценарию следует выбрать площадь 2 для морфинга.339Модель бруска и воздухаВо многих случаях только часть модели требует проведения морфинга (то есть область,находящаяся в непосредственной близости от структурной области). В этом случае вамследует выбрать площади или объемы, расположенные в непосредственной близости отструктурной модели.
На приведенном ниже рисунке показан пример бруска расположенногов нескольких электростатических областях. Только площадь 3 требует трансформации сетки.Для поддержания совместимости сетки с нетрансформированным регионом, алгоритмморфинга не влияет на узлы и элементы, которые граничат с трансформируемымиплощадями или объемами. В этом примере, алгоритм не повлияет на узлы поверхностираздела 2 и 3 площадей.Модель бруска с несколькими воздушными областями.Для выполнения морфинга сетки в конце структурного анализа выполните следующееКоманды:DAMORPH, DVMORPH, DEMORPHGUI:Main Menu> Preprocessor> Meshing> Modify Mesh> Refine At> AreasMain Menu> Preprocessor> Meshing> Modify Mesh> Refine At> VolumesMain Menu> Preprocessor> Meshing> Modify Mesh> Refine At> Elements2.5.2.
Повторный запуск анализа при использовании метода физическойсреды.Во многих последовательных совместных задачах существует необходимость повторногозапуска одного из физических решений. Например, в индукционном нагреве вам необходимоповторно запустить нестационарный тепловой анализ в процессе последовательных340сопряженных циклов. Для статического нелинейного структурного анализа сопряженногополя предпочтительно возобновить структурное решение вместо того, что бы запустить егосначала. Вы можете легко реализовать процедуру возобновления анализа, используяпоследовательный анализ сопряженного поля.
Повторный запуск требует наличия EMAT,ESAV, и DB файлов для определенных физик. Вы можете изолировать EMAT и ESAV файлы дляопределенной физики при помощи команды /ASSIGN. Файл базы данных будет совместим сфизикой, при использовании метода физической среды. Краткое описание процедурывозобновления решения:1. Используйте команду /ASSIGN для переадресации EMAT и ESAV файлов передрешением области физики требующей возобновления решения.2. Выполните повторный запуск решения.3.
Используйте команду /ASSIGN для переадресации EMAT и ESAV файлов к их принятымпо умолчанию значениям для использования другими областями физики.Приведенный далее в этой главе пример индукционного нагрева, демонстрируетиспользование возобновления нестационарного теплового анализа.2.6. Настраиваемые параметры мультифизическогорешателя.Выполнение Последовательного Сопряженного Анализа с Физическими Средами описываетметод последовательного сопряженного анализа, использующего приближение физическихсред. Для многих задач этот метод может быть реализован при помощи макроса.
Этот разделподробно описывает настраиваемые макросы решения созданные для определенных задач.2.6.1. Электростатический структурный сопряженный решатель.Вмикро - электромеханическихсистемах,механическиесилы,развиваемыеэлектростатическими полями, могут оказаться достаточными для деформации структур.Деформация может также повлиять на электростатическое поле, таким образом, требуетсясопряженное решение. Командный макрос ESSOLV является решателем, с помощьюкоторого можно решить сопряженную задачу электростатического поля и структурнуюзадачу.
Этот макрос реализует последовательный анализ, используя приближениефизической среды. Макрос будет автоматически итерировать между решениемэлектростатического поля и структурным решением до тех пор, пока поле и структура нестанут равновесны. Макрос автоматически обновляет сетку электростатического поля длясоответствия со структурными смещениями, используя процедуру морфинга.2.6.1.1. ТребованияМакрос ESSOLV использует физические среды, как описано в ВыполненииПоследовательного Сопряженного анализа с Физическими средами. Таким образом, макростребует, чтобы файл электростатической физики и файл структурной физики были созданыперед решением.Решатель применим для двумерных моделей, включающих четырехгранные или треугольныеэлементы и трехмерных моделей использующих опцию формы элемента, подробноописанную в Обновлении к/э сетки.
Решатель будет работать наилучшим образом в случае,если отношение сторон элементов конечно элементной модели (отношение длины к ширинеграней элемента) не будет значительно отличаться от единицы. Элементы сгенерированные341ANSYS при использовании SMRTSIZE в основном имеют приемлемую форму для этоготипа симуляции.В ходе решения ESSOLV может повторно накладывать сетку на электростатическуюобласть.
Граничные условия и нагрузки, заданные на узлы и элементы области, сеткакоторой создается заново, будут потеряны. Таким образом, вам следует задавать граничныеусловия и нагрузки на составляющие твердой модели (линии, площади и так далее).Для твердых элементов, ESSOLV автоматически определяет границу раздела воздух структура и задает флаг поверхности Максвелла на электростатические элементы. Этот флагиспользуется для инициализации передачи сил от электростатической области к структуре.При использовании команды ESSOLV со структурными оболочечными элементами(например, SHELL63, SHELL93), вы должны вручную задать флаг поверхности Максвеллана все элементы воздуха, окружающие оболочки перед записью файла электростатическойфизики.
Используйте команду SFA для задания флага поверхности Максвелла на площади,представляющие оболочечные элементы. Это будет гарантировать то, что элементы воздухас обоих сторон оболочек получат флаг поверхности Максвелла.ПримечаниеЕсли используются оболочки или структурные элементы низкого порядка,установите KEYOPT(7) = 1 для электростатических типов элементов чтогарантированно обеспечит передачу сил.2.6.1.2. ПроцедураСуществует следующая процедура подготовки задачи, которая впоследствии будет решенапри помощи макроса ESSOLV.•••••Постройте твердую модель, включающую в себя электростатическую и структурнуюобласти.
Наложите сетку на обе области.Создайте электростатическую физическую среду, назначив соответствующие типыэлементов мешированной области, определив свойства материалов, задав граничныеусловия твердой модели и так далее. Для структурной области установите нулевойтип элемента (ET,,0). Запишите электростатическую физику в файл физики(PHYSICS,WRITE).Очистите электростатическую физику (PHYSICS,CLEAR) и установите физику дляструктурного анализа, выбрав соответствующий тип элементов, задав свойстваматериалов, определив граничные условия и нагрузки твердой модели, выбраврешатель, опции и так далее.
Запишите структурную физику в файл физикиPHYSICS,WRITE).Подготовьте твердую модель для морфинга (этот шаг необязателен и может бытьвыполнен интерактивно при помощи диалогового окна макроса ESSOLV). Вдвумерном анализе вы можете сгруппировать площади электростатической области,которая впоследствии будет трансформирована, в компонент площади. В трехмерноманализе ради удобства можно сгруппировать объемы в объемный компонент.Подготовьте компонент для исключения из морфа (этот шаг необязателен и можетбыть выполнен интерактивно в GUI после запуска ESSOLV).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
